铁碳合金习题(答案)

1、铁碳合金一、填空题1. 在铁碳合金基本组织中，奥氏体铁素体和渗碳体属于单相组织。珠光体莱氏体属于两相组织。2. 根据溶质原子在溶剂晶格中的分布情况，固溶体有二种基本类型，它们是置换固溶体和间隙固溶体。3. 根据溶质在溶剂中的溶解情况，置换固溶体可分为无限固溶体有限固溶体两种。4. 铁素体与渗碳体的机械混合物称为珠光体，渗碳体与铁素体片状相间的组织又称为片状珠光体，在铁素体基体上分布着颗粒状渗碳体的组织又称为粒状珠光体。5. 不同晶体结构的相，机械地混合在一起的组织，叫做固态机械混合物，铁碳合金中，这样的组织有珠光体和莱氏体。6. 在铁碳合金基本组织中，铁素体奥氏体属于固溶体；渗碳体化合物；珠光

2、体和莱氏体属于机械混合物。7. 分别填写下列铁碳合金组织的符号：奥氏体A ；铁素体F ；渗碳体C ；珠光体P 。8. 铁和碳形成的金属化合物（Fe 3C ）称为渗碳体6.69%9. 铁素体在室温时，对碳的溶解度是0.008，在727时溶解度是0.0218%。10. 奥氏体对碳的溶解度，在727时溶解度是0.77，在1148时溶解度是2.11。11. 含碳量小于2.11%的铁碳合金称为钢，钢根据室温显微组织不同，可分为以下三类：亚共析钢钢，显微组织为铁素体+珠光体，含碳量范围0.02180.77%；共析钢珠光体0.77%；过共析钢显微组织为珠光体+渗碳体含碳量范围0.772.11%。12. 碳在

3、奥氏体中的溶解度随温度而变化，在1148°时溶碳量可达2.11，在727°时溶碳量可达0.77。13. 人们常说的碳钢和铸铁即为铁、碳1814. 20钢在650时的组织为铁素体+珠光体；在1000时的组织为奥氏体。15. 下图所示Fe Fe 3C 状态图各区的组织，分别是：1奥氏体，2奥氏体+渗碳体（二次渗碳体），3铁素体+奥氏体4铁素体5铁素体+珠光体，6珠光体7珠光体+渗碳体（二次渗碳体） 二、判断题（对的打“”，错的打“×”）1. 机械制造中常用的金属材料以纯金属为主。（×）2. 组元是指组成合金的相。（×）3. 形成间隙固溶体时，溶剂原

4、子往往远大于溶质原子。（）4. 只要两种原子大小相差不多，原子的性质也较近似时，才可以组成置换固溶体。（）5. 置换固溶体不可能是无限固溶体。（×）6. 铁素体是固溶体，有固溶强化现象，所以性能为硬而脆。（×）7. 金属化合物的特点是硬而脆，莱氏体性能也是硬而脆，故莱氏体属于金属化合物。（×）8. 珠光体含碳量为6.69%。（×）199. 珠光体的机械性能介于铁素体和渗碳体之间。（）10. 共析转变、共晶转变都是在恒定温度下进行的。（）11. Fe Fe 3C 相图中，A 3温度是随含碳量增加而上升的。（×）12. Fe Fe 3C 状态图中的

5、S 点是A 1，A 3，A cm 三线的交点。（）13. PSK 线是共析转变线。（）三、单项选择题1. 组成合金的元素，在固态下互相溶解形成均匀单一的固相称为A 晶体B 固溶体C 化合物D 共晶体2. 合金中的相结构有A 固溶体、化合物B 固溶体、机械混合物C 化合物、机械混合物D 固溶体、化合物、机械混合物3. 合金在固体状态的相结构大致可分为A 固溶体和化合物B 固溶体和液溶体C 化合物和合金D 化合物和晶体4. 合金固溶强化的基本原因是A 晶格类型发生了改变B 晶粒变细C 晶格发生畸变D 同素异构5. 珠光体是A 片状铁素体和渗碳体的机械混合物B 球状铁素体和渗碳体的机械混合物C 是片

6、状渗碳体和片状石墨的机械混合物D A+C6. 关于Fe 3C （渗碳体）描述错误的是。A 铁与碳形成的稳态化合物称为渗碳体B 渗碳体通常用C 表示C Fe 3C 的含碳量为6.69% D 渗碳体的硬度极低7. 碳溶于Fe 晶格中所形成的间隙固溶体称为。A 奥氏体B 渗碳体C 铁素体D 珠光体8. 碳溶于Fe 的晶格中形成的固溶体称为。A 铁素体B 奥氏体C 渗碳体D 马氏体209. 奥氏体是。A 组织B 液相C 化合物D 固溶体10. 奥氏体的最大的溶碳量为A 0.77% B 1.0% C 1.0% D 2.11%11. 渗碳体的含碳量为6.69%，按其晶体结构来说，它是一种。A 间隙式固溶体

7、B 置换式固溶体C 金属化合物D 机械混合物12. 莱氏体的室温组织是由组成的机械混合物。A 珠光体+铁素体B 铁素体+奥氏体C 铁素体+渗碳体D 珠光体+渗碳体13. F 的溶碳能力在。A 0.77%2.11% B 0.0008%0.0218%C 0.0218%0.77% D 00.0218%14. F 的最大溶碳量为A 0.0008% B 0.0218%C 0.77% D 2.11%15. Fe 3C 的含碳量为。A 0.77% B 2.1% C 4.3% D 6.69%16. 渗碳体的性能特点是A 硬度低，塑性好B 硬度高，塑性好C 硬度高，塑性差D 硬度低，塑性差17. 渗碳体的形态有

8、多种，在室温的共析钢组织中呈A 片状B 网状C. 条状D 块状18. 下列说法错误的是A 铁和碳处于液态时可以溶解成均匀的液相B 渗碳体通常用C 表示，其特点是硬度低而塑性和韧性高C 铁素体和渗碳体组成的混合物称为珠光体D 铁碳合金相图是用来研究铁碳合金的成分、温度组织之间的关系19. 由A 转变为P 是属于A 同素异构转变B 共析转变C 共晶转变D 匀晶转变20. 铁碳合金相图上的727线称。A 共析线B 固溶线C 共晶线D 晶格转变线2121. 铁碳合金相图上的1148线称为。A 共析线B 固溶线C 共晶线D 晶格转变线22. 在铁碳合金相图上，温度为1148，含碳量为4.3%的C 点称A

9、 共析点B 共晶点C 熔点D 晶格转变点23. 在铁碳合金相图上，温度为727，含碳量为0.77%的S 点称A 共析点B 共晶点C 熔点D 晶格转变点24. 在铁碳合金相图上，奥氏体A 和珠光体P 的分界点的温度为A 1538B 1148C 912D 72725. 铁碳合金组织的组成物中哪些在室温下不能存在？A A B P C F D Fe 3C26. 在铁碳合金相图上，钢和铸铁的分界点的含碳量为A 0.0218% B 0.77% C 2.11%D 4.3% 27. 含碳量1.3%的钢，从950冷至A r1A rcm 温度，其组织应是A 奥氏体B 铁素体+奥氏体C 珠光体+奥氏体D 奥氏体+二

10、次渗碳体28. 含碳量的钢称为亚共析钢。A 0.02% B 0.77%C 0.77% D 0.77% 29. 凡含碳量 0.0218%的铁碳合金称为。A 钢B 铸铁C 工业纯铁D 麻口铁30. 含碳量为A 0.02% B 0.77% C 2.11% D 4.3%31. 亚共析钢的室温平衡组织是由A 铁素体和渗碳体B 低温莱氏体C 铁素体和珠光体D 珠光体和呈网状的二次渗碳体32. 共析钢的室温平衡组织是。A F B A C P D F +P33. 过共析钢的室温平衡组织是A F B P C F +P D P +Fe3C 34. 在下列铁碳合金中含碳量由小到大顺序排列正确的是哪一组？A 纯铁共析

11、钢铸铁B 铸铁共析钢纯铁2223C 共析钢纯铁铸铁 D 共析钢纯铁铸铁35. 在铁碳合金相图上，A 3是 临界点A P AB F AC P +Fe3C AD F +A A36. 在下列铁碳合金中含碳量由大到小顺序排列正确的是哪一组？A 铸铁共析钢纯铁 B 纯铁共析钢铸铁 C 共析钢纯铁铸铁D 纯铁铸铁共析钢37. 随着含碳量的增加，碳钢的强度A 降低B 提高C 先提高后降低D 先降低后提高38. 钢铁材料中，含碳量最低的材料是，综合机械性能好，成分为珠光体的材料为，含碳量最高的材料是。A 工业纯铁/共析钢/铸铁B 铸铁/钢/工业纯铁 C 亚共析钢/共析钢/过共析钢D 铁素体/珠光体/渗碳体39

12、. 生产中使用的钢的含碳量不超过1.35%的原因是。A 硬度太高 B. 强度太高C 塑性太低（差） D 刚度太高四、多项选择题1. 铁素体为B A 晶格，渗碳体为D 晶格。A 面心立方B 体心立方C 密排六方D 复杂的八面体2. 含碳量1.3%的铁碳合金，在950时的组织为B 650时的组织为 D 。A 珠光体 B 奥氏体 C 铁素体+珠光体 D 珠光体+渗碳体3. 铁碳合金相图上的ES 线，其代号用D 表示，GS 线，其代号用C PSK 线，其代号用A 表示。A A 1B A 2C A 3D A ccm4. 铁碳合金相图上的共析线是C ，共晶线是AA ECF 线B ACD 线C PSK 线D

13、 AECF 线5. 从奥氏体中析出的渗碳体为B ，从液体中结晶出的渗碳体为A A 一次渗碳体 B 二次渗碳体 C 三次渗碳体 D 共晶渗碳体24五、问答题1. 为什么固溶强化可以提高金属材料的机械性能？答：由于固溶体的晶格发生畸变，塑性变形抗力增加，因而使固溶体强度、硬度提高，塑性、韧性下降。2. 试述含碳量对碳钢组织和性能有何影响？随着含碳量不断增加，合金组织中F 软相的量逐渐减少，铁碳合金的塑性不断下降。含碳量超过2.11%后，出现以Fe 3C 为基体的组织，塑性很差。冲击韧性基本与塑性的变化一致。Fe 3C 本身硬而脆，随含碳量不断增加，合金组织中Fe 3C 量逐渐增加，因此铁碳合金的硬

14、度上升。铁碳合金的强度与Fe 3C 的数量及其形态有关，还与珠光体有关。在铁碳合金组织中以珠光体强度最高。当含碳量小于0.90%时，随着含碳量的增加，珠光体的量不断增加，因此强度上升。当含碳量大于0.9%以后，渗碳体以网状分布于晶界处或以粗大片状存在于基体中，使钢的脆性大增，同时珠光体的量不断减少，故而强度也明显下降。3. 比较20钢与40钢，在平衡条件下的硬度、强度、韧性及塑性。答：由于40钢含碳量高于20钢，故含有珠光体量较多，所以硬度与强度要高于20钢，而塑性与韧性要低于20钢。4. 根据铁碳合金简化相图，说明下列现象的原因：1%含碳量的铁碳合金比0.5%含碳量的铁碳合金的硬度高。答：根

15、据铁碳合金简化相图，1%含碳量的铁碳合金所含的Fe 3C 比0.5%含碳量的铁碳合金所含的Fe 3C 要多得多，而Fe 3C 硬度很高，所以1%含碳量的铁碳合金比0.5%含碳量的铁碳合金的硬度高。255. 工业用铁碳合金是怎样进行分类的？试根据Fe Fe 3C 状态图来说明。 答：工业用铁碳合金含碳量分，可分为三类： （1） 工业纯铁，含碳量小于0.0218%的铁碳合金。 （2） 钢，含碳量在0.02182.11%范围内的铁碳合金。其中含碳量在0.02180.77%为亚共析钢； 含碳量为0.77%为共析钢； 含碳量在0.772.11%为过共析钢（3） 白口铁，含碳量在2.116.69%范围内的铁碳合金。其中含碳量在2.114.3%为亚共晶白口铁； 含碳量为4.3%为共晶白口铁；含碳量在4.3